home    about    browse    search    latest    help 
Login | Create Account

Konsekvenser af genmodificerede afgrøder for økologisk jordbrug

Kjellsson, G. and Boelt, B. (Eds.) (2002) Konsekvenser af genmodificerede afgrøder for økologisk jordbrug. FØJO-rapport, no. 16. Forskningscenter for Økologisk Jordbrug.

[img] PDF
1504Kb

Online at: http://www.foejo.dk/publikation/rapport/rap_16.pdf

Summary

Den foreliggende FØJO vidensyntese om "Konsekvenser af genmodificerede afgrøder for økologisk jordbrug" sammenstiller og analyserer de risici, som den bioteknologiske udvikling inden for planteavlsområdet udgør for den økologiske jordbrugsproduktion i Danmark. Heri er kravet om GMO-frihed i den økologiske produktionskæde og forbrugernes tillid til de økologiske fødevarer centrale forudsætninger. Vidensyntesen indgår som et led i FØJO II forskningsprogrammet i økologisk og GMO-fri såsæd. Arbejdet med at sammenskrive, diskutere og kommentere vidensyntesen er udført af en faglig, bredt sammensat ekspertgruppe på i alt 16 medlemmer fra Danmarks Miljøundersøgelser, Danmarks JordbrugsForskning, Landsforeningen for Økologisk Jordbrug, Den Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole, Landbrugets Rådgivningscenter, Plantedirektoratet, Fødevaredirektoratet, Forskningscenter Risø og Skov og Naturstyrelsen.
Hovedformålet har været at sammenfatte og diskutere eksisterende viden vedrørende effekterne af genmodificerede planter (GMP) og afgrøder, så der skabes (syntetiseres) et beslutningsgrundlag for det økologiske jordbrug. Samtidig har målet været at sammenstille nogle konkrete forslag til dyrkningsmæssige og regulative tiltag, der understøtter den økologiske tankegang. De vigtigste delelementer i syntesen har været: de økologiske principper og landbrugsdrift, den forventede bioteknologiske udvikling, risikoen for spredning af GMP med udsæd, foder og gødning samt via pollen og frø i marken, den lovgivningsmæssige kontrol og regulering af GMP samt muligheder for overvågning og begrænsning af spredningen.
I kapitel 1 opridses baggrunden for vidensyntesen i den forventede bioteknologiske og lovgivningsmæssige udvikling, der forventes at føre til nye EU-markedsføringsgodkendelser i løbet af 2002. Formålet med vidensyntesen uddybes til: analyse af fremtidig brug af GM-afgrøder og forskelle mellem plantearter, forureningsrisiko ved import af ikke-økologiske produkter, vurdering af GM-spredning med pollen og frø til økologiske marker, krav til omlægningstid og dyrkningsmetoder samt udarbejdelse af forslag til hvordan effekterne af GMP kan minimeres. Ansvaret for det faglige indhold og formuleringerne i de enkelte kapitler påhviler de pågældende forfattere. Vidensyntesen er ikke nogen koncensusrapport, selv om der var enighed om langt de fleste beslutninger. Arbejdet i ekspertgruppen var dog præget af en vis uenighed vedrørende sproglige formuleringer og konceptopfattelse især af de i praksis synonyme begreber "GM-forurening" kontra "utilsigtet indblanding".
Udviklingen inden for den plantebioteknologiske forskning beskrives i kapitel 2 på baggrund af de eksisterende og fremtidige konventionelle teknikker til forædling. I den nuværende transformationsteknologi sker genoverførslen hovedsagelig ved hjælp af Agrobacterium eller via partikelbeskydning efterfulgt af selektion ved hjælp af antibiotika- eller herbicidresistensgener. I den nyeste bioteknologi anvendes selektionsgener, der sundhedsmæssigt er mindre problematiske samt mere præcise metoder. Desuden er der udviklet flere transgener, der minimerer mulighederne for GM-spredning via pollen og frø. Inden for en tidshorisont på 5 år vil genmodificerede roer, raps og majs sandsynligvis være introducerede i dansk jordbrug. De vigtigste genmodificerede egenskaber i dyrkede GM-afgrøder på globalt plan forventes at blive: herbicidresistens, insekt- og nematoderesistens, svampe- og virusresistens samt ændret stivelses-, protein- og kulhydratindhold.
Gennem de seneste år er antallet af økologiske jordbrugsbedrifter og hermed det økologiske landbrugsareal steget. Udviklingstendenserne varierer betydeligt inden for de forskellige driftsgrene, hvilket er beskrevet i kapitel 3. Det ideologiske grundlag for økologisk jordbrug bygger på fundamentale principper omkring kredsløb, forsigtighed og nærhed. GMO er grundlæggende uønsket, hvilket dog præciseres til, at økologiske landmænd ikke ønsker at være afhængige af GMP i produktionen. Den fremtidige udvikling vurderes at afhænge af afsætningsmulighederne for økologiske produkter såvel i ind- som i udland, samt tilgængeligheden af økologisk udsæd af ”passende sorter”, økologisk foder – specielt proteinafgrøder samt en tilstrækkelig næringsstofforsyning specielt på husdyrløse planteavlsbedrifter.
Aktuelt er udviklingen inden for økologisk jordbrug afhængig af anvendelse af konventionelle produkter i form af udsæd, foder og gødning (kapitel 4). Med en forventet stigende anvendelse af GM-afgrøder i det konventionelle jordbrug, må der således også forventes en større indblandingsrisiko af GMO ved import af ikke-økologiske produkter. Der er for øjeblikket en utilstrækkelig forsyning af økologisk udsæd inden for bælgsæd, hvidkløver, lucerne, roer, grønsager samt hybrid-raps. Visse af disse arter er fremmedbefrugtere og karakteriseres som afgrøder med en stor risiko for indkrydsning eller indblanding af GMP. Omfanget af spredningsrisikoen i de økologiske sædskifte er vurderet ud fra GM-frøets evne til at etablere sig i marken, evne til at vokse og udvikle sig i en anden afgrøde samt evnen til at gennemføre en hel livscyklus med heraf følgende risiko for frøspild. Raps fremhæves i den forbindelse, som værende den art, som for øjeblikket udgør den største spredningsrisiko. Fodring til økologiske svine- og fjerkræbesætninger baseres i høj grad på soyabønne som proteinkilde. Soyabønne udgør en stigende kilde til GM-indblanding, men ved vurdering af spredningsrisikoen fremhæves, at soya indgår i formalet form, og at den kun i meget begrænset udstrækning kan etablere sig og gennemføre en vækstsæson med deraf følgende frøspild i danske sædskifter.
I kapitel 5 er betydningen af de naturlige, ukontrollable spredningsveje for GMP via pollen og frø samt ukrudtshybrider blevet analyseret. Det meste pollen af fremmedbestøvede arter spredes inden for 100-200 m fra marken, men pollen af raps, roer og majs kan spredes med vind eller bier i mindre omfang i op til 1–3 kilometers afstand. Analysen viste, at byg, hvede, markært, hestebønne og kartoffel er i lavrisikogruppen for GM-spredning og hybridisering, mens raps, hvid- og rødkløver, lucerne, majs, rajgræs, rug og de fleste fodergræsser tilhører højrisikogruppen. Specielt raps er problematisk, da hybrider mellem raps og agerkål eller kiddike let etableres, allerede findes mange steder og kan blive kilder for videre spredning af GM-egenskaber. Spildfrø af kornsorterne overlever generelt mindre end et år i jorden og udgør derfor ikke noget større problem. Derimod kan frø af raps, roer, rajgræs, sneglebælg, hvid- og rødkløver overleve i måske 5 til 20 år og vil derfor kræve særlige forholdsregler for at undgå, at eventuelle GM-typer overlever.
Forskellige muligheder til at forudsige spredning af GMP ved hjælp af modeller beskrives i kapitel 6. De kritiske stadier i planternes livscyklus fra frø til blomstrende plante er udgangspunkt for at forebygge og begrænse en uønsket spredning. Mulighederne for at forudsige invasion på baggrund af planteegenskaberne er dog generelt dårlige. Derimod er det muligt at udvikle en model, som beskriver pollenspredning med vinden over længere afstande i forhold til pollenkoncentration, tidsforløb, faldhastighed og vindforhold. En anden model vil kunne anvendes til at forudsige, hvordan bestøvningen med GM-pollen aftager fra randen mod midten af den økologiske mark. Resultaterne fra sådanne modeller vil kunne bruges til at foreslå isolationsafstande mellem GM-marker og økologiske afgrøder samt GM-kritiske sikkerhedszoner i randen af økologiske marker. Forslag til overvågning af GM-spredning, forekomst af GMP og GM-ukrudtshybrider samt kontrol af frøspild er skitseret.
Mulighederne for at regulere og effektivt kontrollere spredningen af GMP til det økologiske landbrug analyseres i kapitel 7 på baggrund af den eksisterende EU-lovgivning på området. En række EU-direktiver og danske bekendtgørelser om handel og mærkning af frø forventes at få indføjet bestemmelser om tærskelværdier for tilladt indhold af GM-frø i konventionel såsæd samt dyrkningsintervaller og isolationsafstande. For visse arter er de gældende danske standarder strengere. De nuværende regler for økologisk jordbrug og en udvidet kontrolprocedure for såsæd, foderstof og økologisk produktion beskrives. Kvalitative og kvantitative analysemetoder for GM-indhold beskrives i relation til muligheden for at anvende 1% grænseværdien. Betydningen af det reviderede EU-udsætningsdirektiv (2001/18/EF) for den miljømæssige risiko-vurdering af GMP ved forsøgsudsætninger og markedsføringssager beskrives og relateres til økologisk jordbrug. Der har i alt været 1762 forsøgsudsætninger med ca. 60 plantearter i EU indtil maj 2002, heraf hovedparten med genmodificeret majs, raps, roe og kartoffel. Hidtil er kun 4 typer majs, 1 type soja, 2 raps og 1 cikoriesalat blevet tilladt til markedsføring i EU. Heraf er 1 majs, 1 soja og 1 raps kun tilladt til import, den anden raps samt cikorie er kun godkendt til produktion af frø. Der har været en begrænset produktion af GM-majs i Spanien, Tyskland og Frankrig. Der er for nærværende ingen GMP-sorter, som er tilladte til dyrkning i Danmark. På verdensplan er de vigtigste GM-afgrøder: soja, bomuld, raps og majs.
De vigtigste konklusioner i vidensyntesen med forslag til tiltag, der reducerer både den kontrollerede og den ukontrollable spredning af GMP samt viden- og forskningsbehov inden for området, er syntetiseret i kapitel 8. I en sammenstilling diskuteres konsekvenser-ne af den naturlige spredning med pollen og frø samt den menneskeskabte spredning med udsæd, foder og gødning for de almindeligste økologiske afgrøder: raps, majs, foder- og sukkerroe, lucerne, soja, hvede, byg, rug, rød- og hvidkløver, fodergræsser, gulerod, havekål, olieræddike, radise og kartoffel. Den mest oplagte mulighed for at begrænse den kontrollerede spredning af GMP til økologisk jordbrug vil være at udelade anvendelse af ikke-økologiske produkter. Dette forudses imidlertid under de nuværende omstændigheder som en meget drastisk foranstaltning, men der bør iværksættes udviklings- og forskningprojekter til frembringelse af økologisk udsæd i de arter, hvor der for øjeblikket er utilstrækkelig forsyning, samt til frembringelse af proteinafgrøder til erstatning af sojabønner i økologiske forderblandinger. Forskellige dyrkningsmæssige tiltag til reduktion af GMP-spredning er omtalt, og specielle forhold omkring omlægningstid for jord er diskuteret. Da frø af mange afgrøder (se ovenfor) kan overleve adskillige år i jorden, bør der moniteres og undersøges for forekomst af GMP-frø eller GM-hybrider. Afhængig af resultatet, kan det blive nødvendigt at udvide omlægningstiden fra konventionelt landbrug til økologisk dyrkning på de arealer, hvor der forud har været dyrket GM-afgrøder.
Virkningerne af den naturlige, ukontrollable GMP-spredning med pollen til økologiske marker kan formindskes ved forskellige dyrkningsmæssige tiltag. Det foreslås, at isolationsafstande mellem GM-afgrøder og økologiske marker fastsættes svarende til kravene for økologisk udsæd. For de spredningskritiske afgrøder, der er nævnt ovenfor, bør isolationsafstanden til GMP-marker øges i relation til afgrødens anvendelse til måske 2-3 km. Dette udelukker ikke, at der kan ske spredning, men minimerer omfanget stærkt. Længere isolationsafstande eller helt GMP-fri landsdele bør overvejes, men er formentlig urealistiske af både praktiske og politiske grunde. En anden mulighed til at mindske spredningsrisikoen for nogle afgrøder såsom raps og majs er at anvende værnebælter (sikkerhedszoner) omkring marken, hvor afgrøden ikke certificeres som økologisk. Det er under sædskiftet også muligt i et vist omfang at anvende lavrisikoafgrøder med ingen eller ringe risiko for GM-spredning. Etableringen af et overvågnings-program er vigtigt for tidligt at kunne opdage GM-hybrider og GMP-spildplanter og mindske risikoen for yderligere spredning. Det er også vigtigt at standardisere metoderne til prøvetagning for GMP-indblanding i økologisk udsæd og foder. Det foreslås, at de økologiske dyrkere tager konkret stilling til anvendelsen af en fast grænseværdi for GM-indhold i økologiske produkter.

Summary translation

The present FØJO "Synthesis of knowledge" on "The consequences of genetically modified crops for organic farming" compiles and analyses the risks of plant biotech development for the organic production in Denmark. In this, the demand of freedom from GMO in the organic line of production and consumers accept are crucial issues. The Synthesis of knowledge is part of the FØJO II research programme in development of organic and GMO-free seed. The work process of writing, having discussions and commenting on the Synthesis has been carried out by a group of 16 experts from different agricultural and environmental bodies involved in research and regulation of organic farming, plant biotech research, modelling, and risk assessment of ecological, agricultural and toxicological effects of GMP.
The main objective has been to compile and discuss existing knowledge concerning the effects of genetically modified plants (GMP) and crops in order to obtain a base of decisions for organic farming. Furthermore, the goal has been to propose some concrete measures, which support the organic way of thinking. The central issues in the process of analysis and synthesis have been: the organic principles and farming practices, the expected biotech crop development, the risk of GMP contamination from import of non-organic seed, feed and manure, the risk of dispersal by pollen and seed to the field, and the current and future legislation and regulation of GMP. In order to minimise the risks from GMP, proposals for precautionary measures are made concerning, e.g., the renewal time between crops and other types of cultivation practices, and the possibilities for monitoring and control of GMP dispersal.
In current transformation technology, methods for gene transfer are mainly made by use of Agrobacterium or by use of a particle-gun. This is followed by a selection, which often use antibiotic-resistance genes or herbicide-resistance genes. The newest development in plant biotechnology involves selection-genes, which are less problematic for human health, and the methods are more precise. Furthermore, several transgenes have been developed, which minimises the potential for GM-dispersal by pollen and seed. Within a period of five years, fodder- and sugar-beet, oilseed rape and mays are expected to be introduced in Danish agriculture. The most common genetically modified traits in cultivated GM-crops worldwide are expected to be herbicide-resistance, insect- and nematode-resistance, pathogenresistance and changed synthesis and content of starch, proteins and sugar-compounds.
The number of organic farms and the total organic farming area have increased over the latest years. However, the development seems to be quite dependent on the type of farm (dairy, pig or arable). In general GMO is not wanted in organic farming, and it is defined, that organic farmers do not want to rely on GMO in their production. However, the development of the organic farming systems is at the moment dependent on the use of non-organic seed, feed and nutrients. With an increased use of GM-crops in conventional farming systems it is expected that the risk of GM-contamination will increase by the use of non-organic products. It is therefore concluded that the development of organic farming rely until availability of GMO-free organic seed, feed and nutrients as well as the possibility to sell the organic products. At the moment the availability of seed of pulses, white clover, alfalfa, beets, vegetables and hybrid-rape is insufficient to supply the demands. Some of these species are cross-pollinated and they are characterised by a high risk of contamination by GMO.
The natural dispersal of GMP by pollen and seed and from weedy hybrids in the fields was analysed. For most outbreeding species, the majority of pollen is dispersed within 100 to 200 meter from the field. Pollen of some species, such as oilseed rape, beet and mays, can to some extent disperse by wind or bees to distances up to 1 to 3 km. The analysis indicated that some normally inbreeding species, such as barley, wheat, pea, broad bean and potato, were low-risk species for GM-dispersal and hybridisation. The group of high-risk species for GM-contamination consisted of oilseed rape, red clover, white clover, alfalfa, mays, rye grass and rye. Oilseed rape is especially a problematic species because hybrids between rape and field cabbage or wild radish easily establish, are quite common and may become sources for further dispersal of GM-traits. Seeds of grain crops in general survive for less than one year in the soil and consequently represent no major problem. Seeds of oilseed rape, beet, rye grass, black medick, white clover and red clover can however survive for 5 to maybe 20 years and will therefore need special precautions to be taken to secure that GM-types do not survive.
Modelling may be used to predict dispersal of GMP to organic fields. A model approach is described which predicts wind-dispersal of pollen over long distances in relation to pollen-concentration, flowering phenology, deposition rate and wind-situation. Another type of model could be applied to predict how fertilisation by GM-pollen decreases from the field edge to the centre of the organic field. The results from such models may be used to suggest isolation distances between GM-crops and organic crops and to determine safety zones in the border of organic fields. A proposal for monitoring of GMP dispersal, the occurrence of GMP and GM-weeds and control of seed spillage is outlined.
The possibilities for regulation and efficient control of the dispersal of GMP to organic farming are analysed based on current EU-legislation. A number of EU-directives on commercialisation and labelling are expected to include stipulations on threshold values for content of GM-seeds in conventional seed plus cultivation intervals and isolation distances. For some species, the current Danish standards are more stringent. The existing regulation of organic farming and an extended procedure for control of seed, feed and organic production are described. The use of qualitative and quantitative methods for analysis of GM-content are described in relation to the possible use of the 1 % threshold value. The consequences of the new EU directive on the deliberate release into the environment (2001/18/EU) for the environmental risk assessment of GMP and for field releases and marketing are described and put into the context of organic farming. In the EU, a total of 1660 field release trials with approx. 60 plant species had been made in April 2001; the majority was done with genetically modified mays, oilseed rape, beet and potato. To this day, only 4 types of mays, 1 soybean, 2 oilseed rape and 1 chicory have been placed on the market in the EU. Out of these cases, 1 mays, 1 soybean and 1 oilseed rape are only approved for import, while 1 oilseed rape and the chicory are approved for seed production only. There has been a limited production of GM-mays in Spain, Germany and France. Presently, no GMP cultivars are approved for cultivation in Denmark. The most important GM-crops worldwide are: soybean, cotton, oilseed rape and mays.
In the conclusions of the "Synthesis of knowledge" practical measures are proposed, which reduce dispersal of GMP, and the needed new knowledge and research is proposed. The consequences of natural dispersal by pollen and seed and man-made dispersal by seed, feed and manure are discussed for common organic crops: oilseed rape, mays, fodderbeet and sugarbeet, alfalfa, soybean, wheat, barley, rye, red clover, white clover, fodder grasses, carrot, cabbage, radish and potato.
The most evident way of reducing the controlled GMP-contamination to organic farming is to exclude non-organic products. However, under the prevailing conditions this will affect the organic farming systems dramatically. Instead, it is proposed that projects are initiated to develop organic seed in species where the supply is insufficient, and develop production systems of protein crops to eliminate the use of soybean. Different cultivation techniques to reduce GMP-contamination are discussed – especially concerning the transition of soil.
The consequences of the natural, uncontrolled dispersal of GMP to organic fields may be minimised by different cultivation measures. It is suggested that isolation distances between GM-crops and organic fields are laid down similar to those required for organic seed production. For dispersal-critical GM-crops, such as oilseed rape, beet and mays, the isolation distance should probably not be less than 2 to 3 km. This will not completely prevent GMP dispersal by pollen to take place, but will reduce the extent greatly. Much longer isolation distances or GMP-free regions are probably not realistic in Denmark for both practical and political reasons. The use of protective safety zones around the organic field, where the product is not certified as organic, is another possible way of reducing the risk of GM-pollen dispersal for crops such as oilseed rape and mays. During crop rotation, it may also to some extent be possible to use low-risk crops, which have no or only little risk of GM-contamination by pollen. Seeds of many crops (see above) can survive in the soil for a considerable number of years. Therefore, the time-lapse between GM-farming and organic cultivation will probably need to be extended to 5 years for critical crops. The implementation of a monitoring programme for early detection of GM-hybrids and GMP spillage is an important issue to reduce the risk of further dispersal. Furthermore, it is important that methods for sampling and detection of GMP contamination of organic seed and feed are standardised. Finally, it is suggested that organic farmers actively take position on the use of a concrete threshold limit for GM-content in organic products.

EPrint Type:Report
Subjects: Environmental aspects > Biodiversity and ecosystem services
Crop husbandry
Research affiliation: Denmark > DARCOF II (2000-2005) > VI.5 (VEFOS) Vegetable and forage seed - development of organic, GMO-free seed production
Denmark > DARCOF II (2000-2005) > V.1 (SYNERGY) Coordination and synergy
Deposited By: Boelt, Head of Research Unit Birte
ID Code:471
Deposited On:21 Feb 2003
Last Modified:12 Apr 2010 07:27
Document Language:Danish - Dansk
Status:Published
Refereed:Not peer-reviewed

Repository Staff Only: item control page